Ķēdes draugi: 14 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:55

Vai esat kādreiz domājuši, kā darbojas elektrība? Tāpat kā asinsvadi nes asinis visā ķermenī, ķēdes vadi pārnes elektriskās strāvas caur dažādām elektroniskās sistēmas daļām.

Kas ir ķēde? Ķēde ir ceļš, kas pārvieto elektriskās strāvas. Šo elektrību izmanto, lai nodrošinātu enerģiju gaismām un citām elektroniskām ierīcēm, kuras mēs ikdienā baudām.

Šī nodarbība māca skolēniem elektroniskās shēmas darbības pamatus un četru vienkāršu elektronisko komponentu funkcionalitāti. Kondensators, rezistors, slēdzis un diode. Viņi arī iemācīsies sastāvdaļu shematiskos simbolus.

SC.5. P.11.1

Izpētiet un ilustrējiet faktu, ka elektrības plūsmai ir nepieciešama slēgta ķēde (pilnīga cilpa).

Piegādes

1 LED -

www.amazon.com/gp/product/B071GQMLBX/ref=p…

1 KAPACITORA ALUMS 470UF 20% 16V RADIAL -

www.digikey.com/product-detail/en/panason…

2 RESISTOR 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9 voltu akumulatoru- 1 var izmantot grupai līdz 10 studentiem

1. darbība: krājumu savākšana

1 LED -

1 KAPACITORA ALUMS 470UF 20% 16V RADIAL -

2 RESISTOR 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9 voltu akumulatoru- 1 var izmantot grupai līdz 10 studentiem

2. darbība. Izpratne par rezistoru

Rezistors

Vissvarīgākās ķēdes sastāvdaļas un simboli! Rezistors "pretojas" elektronu plūsmai. Jūs varat iedomāties rezistoru kā dažāda izmēra caurules, jo lielāka caurule, jo vieglāk var plūst ūdens, jo mazāka caurule, jo grūtāka. Ja jūs pērkat piena kokteili un iegūstat lielu biezu salmiņu un dzerat piena kokteili, tas ir viegli, bet, ja jūs dzersiet to pašu piena kokteili, izmantojot nelielu salmiņu, piemēram, kafijas maisītāju, tas būs ļoti grūti. Jūs varēsiet arī ātri dzert piena kokteiļa misu, izmantojot lielāku salmu nekā mazāko. Mūsu ķēdes rezistora izmērs ierobežo to, cik ātri kondensators izlādēsies. Tas arī aizsargā mūsu LED no pārāk lielas strāvas un bojājumiem. Mēs to apspriedīsim vēlāk.

Pretestību mēra omos, jo augstāka vērtība, jo lielāka pretestība pret elektronu plūsmu. Tātad, jo lielāka pretestība, jo mazāki salmi mūsu piena kokteiļa piemērā.

Shematiski rezistorus parasti attēlo dažas līkloču līnijas, ar diviem spailēm, kas stiepjas uz āru. Shēmās, kurās izmantoti starptautiski simboli, tā vietā var izmantot taisnstūri bez iezīmēm.

3. darbība. Kondensatora izpratne

Kondensators

Kapacitāte ir detaļas spēja uzglabāt elektrisko lādiņu. Jūs to varat uzskatīt par “spēju” uzlādes glabāšanai. Kondensatoru var uzskatīt par ūdens spaini. Jūs varat piepildīt šo spaini ar ūdeni, un tas to turēs tik ilgi, kamēr spainī nebūs noplūdes vai caurumu. Kondensatora izmērs ir līdzvērtīgs kausa izmēram, jo lielāks spainis, jo vairāk tas var uzņemt lādiņu/ūdeni. Farads ir kondensatoru spējas saglabāt lādiņu mērījums, jo lielāks skaitlis, jo vairāk uzlādes/enerģijas tas var uzglabāt. Šajā projektā mēs izmantojam 470 mikrofarad kondensatoru. Ir divi parasti lietoti kondensatora simboli. Viens simbols apzīmē polarizētu (parasti elektrolītisku vai tantala) kondensatoru, bet otrs-nepolizētiem vāciņiem. Katrā gadījumā ir divi termināļi, kas perpendikulāri ieplūst plāksnēs. Simbols ar vienu izliektu plāksni norāda, ka kondensators ir polarizēts. Izliektā plāksne attēlo kondensatora katodu, kuram jābūt zemākam spriegumam nekā pozitīvajam anoda tapam. Polarizētā kondensatora simbola pozitīvajai tapai var pievienot arī plus zīmi.- Uzziniet vairāk

4. solis: nosakiet pozitīvās puses

Laiks izveidot savu ķēdes draugu!

Identificējiet garāko kondensatora kāju- tas ir pozitīvi! Kondensators apzīmē arī negatīvo pusi ar svītru un simbolu uz sāniem. Izmantojot rezistoru- pagrieziet ap pozitīvo kāju no aizmugures un pagrieziet uz augšu- Salieciet kondensatora kāju apakšā, lai

5. darbība: izpratne par diode/LED - gaismas diodi

A Diode

Diods ir pusvadītāju sastāvdaļa, kas ļauj elektroniem plūst tikai vienā virzienā. Tās shematiskais simbols izskatās kā bulta, kas norāda elektrības plūsmas virzienu. Tam ir arī vertikāla līnija bultiņas galā, kas apzīmē plūsmas bloķēšanu pretējā virzienā. LED, ko mēs izmantojam šajā ķēdē, izstaro gaismu, kad plūst strāva, un to sauc par gaismas diodi. Diodes ir polarizētas, tāpēc tām ir pozitīvā (anoda) puse un negatīvā (katoda) puse, un tām ir nepieciešams kaut kas, lai noteiktu, kura ir kura. Lielākajai daļai diožu ir garāka kāja, lai jūs zinātu, kura ir pozitīvā puse. Gaismas diode var izturēt tikai nelielu strāvu un var tikt bojāta, ja tā ir pievienota tieši akumulatoram. Strāva tiek mērīta ampēros, kas apzīmē elektronu plūsmu. Tipiskas diodes var droši apstrādāt aptuveni 10–20 miliamperus strāvas. Mūsu ķēdes rezistori samazina strāvu un aizsargā diode no bojājumiem. Padomājiet par to, piemēram, mēģinot dzert ūdeni no ugunsdzēsības šļūtenes. Tavs vēders plīsīs! Rezistori padara to vairāk kā dzeršanu no dārza šļūtenes.

6. solis: 2 pozitīvi to dara pareizi

Identificējiet garāko LED kāju- tas ir arī pozitīvs!

Izmantojot iepriekšējo rezistora vadu- pagrieziet, lai izveidotu savienojumu ar pozitīvo LED vadu- Rezistors ir 2 pozitīvo vadu savienotājs/ un enerģijas plūsma starp kondensatoru un LED.

7. solis: mājas stiepšanās

Izmantojot otro rezistora vadu, Apgrieziet ap īso LED vadu uz leju.

Rezistors apzīmē noteiktu pretestības daudzumu ķēdē. Pretestība ir mērījums tam, kā elektriskās strāvas plūsma tiek pretstatīta vai "pretojusies".

8. solis: izveidojiet cilpu

Salieciet rezistora stieples dibenu, lai izveidotu cilpu.

Cilpa ir jūsu slēdzis!

Slēdzis ir sastāvdaļa, kas kontrolē elektriskās ķēdes atvērtību vai slēgtumu. Tie ļauj kontrolēt strāvas plūsmu ķēdē.

9. solis: uzlādējiet tos

Jūsu draugs ir gatavs iekasēt maksu.

Savienojiet pozitīvās kājas ar pozitīvo pusi/ un negatīvās kājas ar 9 voltu akumulatora negatīvo pusi.

Turiet 2-5 sekundes!

Kad akumulators ir savienots ar virknes rezistoru un kondensatoru, sākotnējā strāva ir augsta, jo akumulators pārnes lādiņu no vienas kondensatora plāksnes uz otru.

10. darbība. Izpratne par slēdzi

Slēdzis

Slēdzis ir sastāvdaļa, kas kontrolē elektrības plūsmu. Pamata slēdzim ir 2 atvērtas un aizvērtas pozīcijas. Ja slēdzis ir "atvērts", tas nozīmē, ka caur to nevar plūst elektrība, un tas ir parādīts attēlā iepriekš. Tas parāda, ka 2 vadi nav savienoti. Kad slēdzis ir "aizvērts", tas rada "īssavienojumu", ko var attēlot ar slēgtu slēdža vārtu daļu, kurā parādīti 2 savienotie vadi, un tad elektrība var plūst no vienas puses uz otru. Mūsu ķēdes slēdzis ir mūsu ķēdes drauga roka, kurai ir cilpa un kuru var pieskarties viņa kājai. Kad slēdzis ir aizvērts, enerģija no uzlādētā kondensatora izplūst caur pirmo rezistoru, caur LED un pēc tam caur otro rezistoru un beidzot beidzas pie kondensatora negatīvās puses. Ķēde ir pabeigta, kad caur mūsu komponentu cilpu strāva var plūst no augstākā sprieguma līdz zemākajam spriegumam. Spriegumu mēra voltos un apzīmē ķēdes elektrisko potenciālu vai "elektrisko spiedienu". Mūsu gadījumā mēs uzlādējam kondensatoru līdz 9 voltiem. Aizverot slēdzi, spriegums lēnām samazināsies, jo kondensators iztukšojas caur rezistoriem un LED. Kad spriegums samazinās, gaismas diode spīdēs mazāk spilgti, līdz beidzot spriegums ir pārāk zems, lai iedegtu gaismas diodi, un jūsu kondensators ir izlādējies. Pieskaroties kondensatoram 9V akumulatoram, jūs to atkal uzpildāt līdz 9V.

11. solis: Saimons saka: "Pieskaries kājai!"

Izmantojiet cilpu ar cilpu, lai pieskartos negatīvajai kājiņai.

Kad jūsu draugs iedegas- jūs zināt, ka viņš ir uzlādēts un jūsu ķēde ir laba!

12. solis: gatavs spēlēt

Jūsu draugu var uzlādēt tik reižu, cik nepieciešams!

Elektriskā ķēde ir ceļš vai līnija, pa kuru plūst elektriskā strāva. Ceļš var būt slēgts (savienots abos galos), padarot to par cilpu. Slēgta ķēde padara iespējamu elektriskās strāvas plūsmu. Tā var būt arī atvērta ķēde, kurā elektronu plūsma tiek pārtraukta, jo ceļš ir salauzts. Atvērta ķēde neļauj plūst elektrībai.

13. solis: Draugu iegūšana

Jūs varat izmantot savu draugu, lai izveidotu savienojumu ar citiem draugiem! Vērojiet enerģijas plūsmu!

14. solis: zinātne aiz jautrības

Šī nodarbība māca skolēniem elektroniskās shēmas darbības pamatus un četru vienkāršu elektronisko komponentu funkcionalitāti. Kondensators, rezistors, slēdzis un diode (faktiski LED gaismas diode).

Skolēni izveidoja vienkāršu elektronisko shēmu, savijot komponentu vadus (vadus) pareizā secībā. Ķēde līdzinājās mazam robotam, kad to salika kopā ar gaismas diodi galvai. Kondensators tika uzlādēts, pieskaroties tam 9 voltu akumulatoram, kondensators turēja uzlādi, līdz slēdzis (pretestības vads, kas nav pievienots, ir slēdzis) tika aizvērts un gaismas diode iedegās līdz kondensatora izlādēšanai.

Zinātne ir jautra!

Laimīgu radīšanu!